一种采用IGBT控制的智能化照明节电器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用ＩＧＢＴ控制的智能化照明节电器，包括输出补偿变压器、采用ＩＧＢＴ控制的四象限能量变换器、ＩＧＢＴ驱动电路、ＰＷＭ控制电路、微处理器控制装置，其输出补偿变压器与四象限能量变换器连接，四象限能量变换器与ＩＧＢＴ驱动电路连接，ＩＧＢＴ驱动电路与ＰＷＭ控制电路连接，ＰＷＭ控制电路连接与微处理控制装置连接，本实用新型专利技术的四象限能量变换器通过ＰＷＭ控制ＩＧＢＴ输出补偿电压，补偿电压通过补偿变压器进行加或减法运算，最终输出灯具所需要的精度为±１％的工作电压，本节电器节能３０％以上，提高照明器具的使用寿命；特点是无级调节、无触点、无谐波畸变、无机械运动部件、体积小、重量轻、绿色环保，零切换不间断供电的电子旁路、无线自动识别用户开灯动作使得设计更加合理。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采用IGBT控制的智能化照明节电器。 技术背景-目前的照明节能产品的主导产品都是采用调压稳压的方式进行节电的，现有的交流调压 稳压控制技术分别为l.采用伺服电机转动带动碳刷运动切换变压器绕组抽头实现调压、稳 压的节电器，虽然输出电压是无级调节的，但由于电机和碳刷的存在，使其存在着调节速度缓 慢、寿命短、易卡壳、体积重量大等缺点；2.采用可控硅或者是接触器作为电子开关来调节 变压器绕组抽头位置的节电器，虽然克服了前一种节电器的缺点，但因调节是有级的，因而存 在着输出电压精度差的缺点，调节工作中引起电压的跳跃及间断造成的灯具频闪等现象严 重:3.利用铁磁谐r振型电抗器的节能设备，存在着噪音大、发热高、效率低、体积重量大等缺 点；4.采用可控硅斩波调压的节电器，虽然调节是无级的，连续的，但由于存在着谐波，会 对电网造成很大污染，所以很难被使用者和用电管理单位所接受。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术涉及一种采用IGBT控制的智能化照明节电器， 包J舌输出补偿变压器、电子旁路、采用IGBT控制的四象限能量变换器、IGBT驱动电路、PWM 控制电路、微处理器控制装置，其特点输出补偿变压器与四象限能量变换器的连接，电子旁 路继电器与补偿变压器的连接，四象限能量变换器与IGBT驱动电路的连接，IGBT驱动电路 与微处理器控制装置的连接，本技术的优点是采用IGBT控制的四象限能量变换器，响 应速度快，节电率可达30%以上，输出电压精度可达±1%,无级调节、无触点、无谐波畸变、 无机械运动、体积小、重量轻、绿色环保，设计合理，运行安全，维修率低，明显提高照明 器具的使用寿命，功能齐全的路灯控制软件，减少人工维护与管理费用，实现照明控制场所 的远程控制与网络化管理。附图说明图1为本技术的原理结构图图2为本技术的节能输出电压曲线图图3为本技术的整机结构图图4为本卖用新型的微处理器控制装置中的CPU主板框图 图5为本技术的微处理器控制装置中的参数采样与A/D转换板框图 图6为本技术的微处理器控制装置中的DIO继电器控制板框图具体实施方式-以下结合附图对本技术进一步详细说明一种采用IGBT控制的智能化照明节电器，如图1所示包括一个由IGBT控制的全桥整流 电路，市电输入交流电压经上述全桥整流电路进行AC/DC全波变换产生直流电压Vab，全桥整 流电路产生的直流电压Vab经由IGBT控制的逆变电路进行DC/AC变换，变换后的P丽波形经LC滤波电路滤波后产生与输入同步、同相或反相的交流补偿电压AV，当市电输入交流电压 小于给定的本装置的输出交流电压时，交流补偿电压AV与市电输入交流电压Vin同步、同 相；当市电输入交流电压大于给定的本装置的输出交流电压时，交流补偿电压AV与市电输 入交流电压Vin同步、反相；当市电输入交流电压等于给定的本装置的输出交流电压时，交 流补偿电压AV等于OV，所以采用IGBT控制的能量变换器是四象限的，交流补偿电压AV通 过串联在市电输入交流电压和本装置输出交流电压之间的补偿变压器与市电输入交流电压相 加，得到本装置输出交流电压Vout=Vin+AV/n，因此本装置实现了输出高精度，可达±1%，无 级调节、无触点、无谐波畸变、无机械运动、体积小、重量轻、绿色环保的功能，完善合理 的设计，使运行更安全，维修率更低，稳宾的输出电压明显提高照明器具的使用寿命。一种采用IGBT控制的智能化照明节电器，本技术在调节光源的节能电压过程中， 可以执行双重节电工作状态，该状态指令可以来自于本设备的微处理器控制装置的节能输出 天文控制接口，也可以来自于外部的时钟、继电器、PLC等控制设备， 一旦启动完成，本节 电器将向负载提供稳定的工作电压，直到设备收到节能输出指令，设备根据所接收的指令， 自动调节输出状态，如图2所示，从tO时刻设备上电开始，每日正常的循环工作过程如下 t(Ttl:灯具软启动阶段输出电压从软启动电压200V开始缓慢上升到额定电压220V (可设定)，经过这样的启动控制，减少了灯具在冷态启动下的电流与电压冲击，从而增加了 灯具的使用寿命；tl t2:灯具预热阶段此阶段灯具在220V士iy。的高精度稳定电压下工作，灯具在稳定 的额定电压下开始预热或全功率工作；t2~t3:灯具工作电压缓慢下降阶段本节电器接收微处理器控制装置发出的节能指令或 外部设备发来的节能指令后，输出电压开始缓慢下降，下降后的输出电压从220ri80V可设 定；t3、4:第一节能段灯具在预先设定的第一节能段输出电压下节能工作；t4、5:节能设备在t4时间点上接收第二阶段深度节能指令后，输出电压缓慢下降到深度节能工作t5、6阶段，此输出电压从220V~180V± 1%可任意设定；t6、7:本节电器在t6时间点上接收返回第一节能阶段工作指令，设备返回到t7、8第一节能阶段；t8、9:节能设备在t8时间点上执行关灯命令，或者接收返回额定工作状态指令，设备返 回到T9、10使灯具再次进入到额定工作阶段。一种采用IGBT控制的智能化照明节电器，如图6所示的微处理器控制装置，其中的路 灯控制软件，能够无线自动识别用户开灯动作，当灯具工作电压处于低压节能状态时，如t3 t8 的某一时刻，本装置可以自动识别用户的开灯动作，自动将本装置的输出电压调节到额定 220V输出工作状态，待灯具正常发光后，再通过四象限能量变换器将输出电压调节到原来设 定的节能工作电压。一种釆用IGBT控制的智能化照明节电器装置，如图3所示，包括一套微处理器控制装 置与结构相同相互独立的三个单相节电装置的连接，因此每一相均可独立调节，工作状态可单独设定，可以带100%不平衡负载，当设备的某一相或两相、三相出现故障时，(现以A相 为例)微处理装置发出信号将继电器触点JA-1断开，JA-2闭合，补偿变压器相当于导线， 节电器处于电子旁路输出状态，当再次切换到节能状态，继电器触点JA-1吸合，JA-2处于 开路状态，节电器会从设定电压过度到额定输出电压，再从额定输出电压过度到节能输出电 压状态，期间没有主回路的通断过程，实现了旁路零切换的操作，确保了转换过程的无间断 供电切换，同时还能确保本节电器的控制电路在任何故障情况下的不断电供电。一种采用IGBT控制的智能化照明节电器如图4、图5、图6所示为微处理器控制装置 框图，微处理器控制装置包括参数釆样与A/D转换板，CPU主板，DIO继电器控制板和LCD 显示板，参数采样与A/D转换板与CPU主板的连接，CPU主板与DIO继电器控制板的连接， CPU主板与LCD显示板的连接，CPU主板与PWM控制装置的连接，微处理器控制装置具有可 编程功能、遥测、遥信、遥控、自动控制、电能累加、实时时钟、大屏幕中文LCD显示、数 字通讯等多功能，参数采样与A/D转换板包括输入输出、电压信号采集、主回路电流信号采集， CPU主板包括路灯控制软件、设定模块、电气参数运算模块、报警电路、RS232/485通讯接 口、 PWM控制电路信号输出，DIO继电器控制板包括维修旁路控制输出、报警状态输出、替 能风扇控制输出、四路天文时控输出、电子旁路输出、高温报警信号输入、熔断器状态信号 输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用ＩＧＢＴ控制的智能化照明节电器，包括输出补偿变压器、采用ＩＧＢＴ控制的四象限能量变换装置、ＩＧＢＴ驱动装置、ＰＷＭ控制装置、微处理器控制装置，其特征在于主回路与输出补偿变压器的连接，输出补偿变压器与四象限能量变换器的连接，电子旁路继电器与补偿变压器相的连接，四象限能量变换器与ＩＧＢＴ驱动电路的连接，ＩＧＢＴ驱动电路与ＰＷＭ控制电路的连接，ＰＷＭ控制电路与微处理器控制装置连接，四象限能量变换器通过ＰＷＭ控制ＩＧＢＴ输出补偿电压，补偿电压通过补偿变压器进行加或减法运算，最终输出灯具所需要的精度为±１％的灯具工作电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄禹舜，
申请(专利权)人：北京惠特优宝机电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]